CN112063432A - 双层引火煤及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双层引火煤，包括内核和包裹在内核外的外壳；所述内核按内核总重百分比包括如下组分：烟煤10～20％，锯木末20～30％、硝酸钠35～50％、氧化钙0～5％、粘结剂5～10％；所述外壳按外壳总重百分比包括如下组分：烟煤25～30％，锯木末30～35％、硝酸钠20～25％、氯化钠0～5％、氧化钙0～5％，粘结剂5～10％。本发明同时提供了该双层引火煤的制备方法，包括混料、模压成型和干燥固化。本发明采用内外双层结构，具有引火速度快，引火效果好，燃尽率高，安全无污染等优点。

Description

双层引火煤及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种引火煤，特别是指一种双层引火煤及其制备方法。
背景技术
标准型煤的挥发分(干燥基)含量低于12％，不易燃烧，一般需要借助木柴或酒精引燃30分钟以上才能将其引燃。利用木柴引燃不仅浪费木材，而且引燃时释放出大量的浓烟，极不安全，有时由于煤的质量问题，一次还不能引燃，要重复多次才能将煤引燃，不仅费力，而且造成环境污染。而使用固体酒精引燃成本高，并且存在易挥发、携带不安全等问题。采用引火煤引燃型煤可以有效解决上述问题。
CN106701235A公开了一种洁净型引火煤，其组分及重量百分比为：膨松剂30-40％、助燃剂15-25％、粘结剂8-10％、无烟煤粉25-30％、其余为水。CN106244274A公开了一种引火型煤的配方及制备方法，由无烟煤、黄粘土、腐殖酸、废机油、松香、膨润土、硝酸钾、轻质碳酸钙、高猛酸钾、氯酸钾、氯化钠、聚乙烯醇和腐殖酸钠组成。上述两种引火煤仍存在引火慢、燃尽率低、引火效果差、引火辅料多、成本高、制备方法复杂等问题，且为空心结构或多孔结构，成型需要专属模具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种引火速度快、燃尽率高、引火效果好的双层引火煤及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所设计的双层引火煤，包括内核和包裹在内核外的外壳；
所述内核按内核总重百分比包括如下组分：烟煤10～20％，锯木末20～30％、硝酸钠35～50％、氧化钙0～5％、粘结剂5～10％；
所述外壳按外壳总重百分比包括如下组分：烟煤25～30％，锯木末30～35％、硝酸钠20～25％、氯化钠0～5％、氧化钙0～5％，粘结剂5～10％。
其中，硝酸钠是强氧化剂，有助于提供燃烧在预热段、燃烧段和燃尽段所必须的活性氧，促使型煤在燃烧过程中释放可燃的挥发份和碳粒的燃烧；锯木末为易燃物，有助于让引火煤快速被点燃，若只添加大量硝酸钠也可以达到快速引燃的效果，但相比锯木末成本更高，而且硝酸钠添加太多有安全隐患；氯化钠为膨松剂，促使碳粒表面的灰烬或燃烧产物CO脱离，使之充分燃烧；粘结剂可帮助成型，增加引火煤强度(抗压强度和跌落强度)。
优选地，所述内核和外壳的重量比为1∶(1～4)。
优选地，所述粘结剂为糊化淀粉，其成本低，成型效果好。
优选地，该双层引火煤的外形是球形、椭球形、圆柱形或长方体中的任一种。上述形状结构简单，制备成本低；不考虑成本因素，也可以采用其他实心体外形。
本发明同时提供了前述双层引火煤的制备方法，包括以下步骤：
1)按比例称取外壳各组分，充分搅拌，加入适量清水继续搅拌，混合均匀；
2)按比例称取内核各组分，充分搅拌，加入适量清水继续搅拌，混合均匀；
3)将步骤1)混合好的外壳配料放入一部分在模具内底部和四周，再放入步骤2)混合好的内核配料在外壳配料中间，再次放入外壳配料包裹住内核配料外，通过压型机压制成型；
4)将成型产物干燥后得到成品。
优选地，步骤4)中，干燥温度为80～110℃，干燥时间为2～6h。
优选地，步骤1)、步骤2)中，加入的清水量分别为外壳、内核质量的8～12％。
优选地，所述步骤1)在各组分混合之前还包括粉碎步骤，烟煤粉碎至1mm以下，其余组分取50～70目之间的颗粒。
优选地，所述步骤2)在各组分混合之前还包括粉碎步骤，烟煤粉碎后取1mm以下颗粒，其余组分粉碎后取50～70目之间的颗粒。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)采用内外双层结构，外壳中助燃剂(除烟煤、粘结剂以外的组分)相对内核较少，可保证运输存储过程的安全性，同时减少助燃剂化学品的用量，降低成本，并且当外壳受热时，温度传向内核，内核燃料更易燃烧，内核燃烧后向外释放火焰，加剧外壳的燃烧，内外燃料燃烧相辅相成，完美结合，从而达到完全燃烧的效果。
2)采用实心结构，可降低运输过程的破损，且可用现有的型煤模具，制备简单，无需复杂的多孔设计即可达到理想效果。
3)以烟煤为主料，可用少量报纸或打火机引燃，15s内即可点燃，火焰范围大，火焰持续时间120s以上，继而将周围型煤和煤炭引燃。
4)使用过程无毒无味，经检测颗粒物浓度低于100mg/m3，NOx浓度低于100mg/m3，SO2浓度低于100mg/m3，专用于引火，使用简单、安全、无污染、成本低廉，具有推广应用的价值。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
本实施例提供的引火煤，包括外壳和内核，总体质量为100g，具体组成如下：
1、外壳：占总体质量的50％(质量为50g)；
1)燃料：烟煤30％(添加量为15g)；
2)助燃剂：锯木末30％(添加量为15g)，氧化钙5％(添加量为2.5g)，硝酸钠25％(添加量为12.5g)；
3)糊化淀粉10％(添加量为5g)；
2、内核：占总体质量的50％(质量为50g)；
1)燃料：烟煤15％(添加量为7.5g)；
2)助燃剂：锯木末30％(添加量为15g)，氧化钙5％(添加量为2.5g)，硝酸钠40％(添加量为20g)；
3)糊化淀粉10％(添加量为5g)；
该引火煤的制备方法为：将烟煤粉碎至1mm以下，其他原料粉碎至50～70目(取50目标准筛和70目标准筛之间的原料)，将内核和外壳配料分别按比例混合，充分搅拌，分别加入内核和外壳总质量10％(5g)的清水继续搅拌，混合均匀，成为外壳配料和内核配料。将混合好的外壳配料放入一部分在模具内底部和四周，再放入内核配料在外壳配料中间，再放入余下外壳配料包裹住内核配料，通过压型机压制成椭球形。脱模后在90℃下干燥4h即可得到双层引火煤成品。
实施例2～6
通过改变各组分及其用量，以及与实施例1完全相同的方法制备实施例2～6的引火煤。各实施例的具体配方参见下表1～2，表中的外壳层和内核层中各组分括号中的百分含量分别基于外壳层和内核层的总质量。
表1实施例1～4引火煤配方表
Figure BDA0002665771210000051
表2实施例5～6引火煤配方表
Figure BDA0002665771210000052
测试例
对实施例1～6的引火煤进行测试，测试结果参加下表3。表中，点燃时间测量范围从点火开始直至出现明火，利用秒表进行测量；火焰持续时间测量范围从点火开始直至明火熄灭，利用秒表进行测量。
表3实施例1～6引火煤测试结果
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
点燃时间 15s 14s 10s 10s 15s 12s
火焰持续时间 150s 145s 150s 140s 160s 180s
经检测颗粒物浓度低于100mg/m3，NOx浓度低于100mg/m3，SO2浓度低于100mg/m3。
通过上述实施例可以看出，本发明具有引火速度快、引火效果好、安全无污染等优点。

Claims (9)

1.一种双层引火煤，其特征在于：包括内核和包裹在内核外的外壳；
所述内核按内核总重百分比包括如下组分：烟煤10～20％，锯木末20～30％、硝酸钠35～50％、氧化钙0～5％、粘结剂5～10％；
所述外壳按外壳总重百分比包括如下组分：烟煤25～30％，锯木末30～35％、硝酸钠20～25％、氯化钠0～5％、氧化钙0～5％，粘结剂5～10％。
2.根据权利要求1所述的双层引火煤，其特征在于：所述内核和外壳的重量比为1∶(1～4)。
3.根据权利要求1所述的双层引火煤，其特征在于：所述粘结剂为糊化淀粉。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的双层引火煤，其特征在于：该双层引火煤的外形是球形、椭球形、圆柱形或长方体中的任一种。
5.一种如权利要求1～4中任一项所述双层引火煤的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)按比例称取外壳各组分，充分搅拌，加入适量清水继续搅拌，混合均匀；
2)按比例称取内核各组分，充分搅拌，加入适量清水继续搅拌，混合均匀；
3)将步骤1)混合好的外壳配料放入一部分在模具内底部和四周，再放入步骤2)混合好的内核配料在外壳配料中间，再次放入外壳配料包裹住内核配料外，通过压型机压制成型；
4)将成型产物干燥后得到成品。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，干燥温度为80～110℃，干燥时间为2～6h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤1)、步骤2)中，加入的清水量分别为外壳、内核质量的8～12％。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)在各组分混合之前还包括粉碎步骤，烟煤粉碎后取1mm以下颗粒，其余组分粉碎后取50～70目之间的颗粒。
9.根据权利要求5～7中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)在各组分混合之前还包括粉碎步骤，烟煤粉碎至1mm以下，其余组分取50～70目之间的颗粒。
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